充电电池的主要性能指标.doc

中国3000万经理人首选培训网站电池产品外观检验标准 Q/HST 00092006The inspection specification of battery products appearance1范围 本标准规定了电池外观工艺要求及检验方法，适用于公司来料、半成品、成品外观的检查。2引用标准 GB2828-87逐批检查计数抽样程序及抽样表（适用于连续批的检查）。3定义3.1 产品方位：3.1.1 A面：指产品正面（即在使用过程中能直接看到的表面）；3.1.2 B面：指产品的四个侧面，不在直视范围，需将物品偏转4590才能看到的部分；3.1.3 C面：指产品底面，需将物品偏转90180才能看到的部分；3.1.4 五金：指输出及产品表面外露部分五金（金属触片）；（说明：A面与C面是相对而言的，有时可互换，须根据产品结构特点而定。）3.2 缺陷描述：3.2.1 色点：含色斑、砂眼、尘点等点状样覆于产品外表之品质不良缺陷；3.2.2细碎划痕：没有深度的划痕；3.2.3刮花（划痕）：硬摩擦造成有深度或浅度的划痕；3.2.4批锋：由于注塑等原因造成塑胶件边缘突起；3.2.5 缩水：由于注塑或产品结构原因造成塑胶件表面凹陷；3.2.6压伤：由于模具表面不平整而造成零件局部表点状凹陷。4要求4.1 检验步骤：A面 B 面 C面 五 金（依产品结构特点而定，亦可同时进行。）4.2 检验标准：见表1、表25检验方法5.1 检验条件：5.1.1 距离：灯距离物品1.21.5m高；5.1.2 时间：时间35 s，总体时间不超过15s；5.1.3 照明：室内60W日光灯下；5.1.4 位置：检视面与桌面成45角；上下左右转动15角内。5.2 检测工具与要求：5.2.1 塞规：0.021.00mm； 5.2.2 菲林卡；5.2.3 卡尺：准确度：0.02mm。6 品质判定来料及出货供检验的样品于交验的产品中随机抽取，采用GB2828-87（IL=）的正常检验一次抽样方案，其合格质量水平按AQL Cri.（0.0）Maj.(0.65) Min.（1.5）规定对产品批进行处置；制程检验则实行全检或随机抽检，若发现品质不良则按相关程序处理。目录第一章概论 4第一节电池名词 4一次电池 4二次电池 4 其他电池 4额定容量 4额定电压 4开路电压 4内阻 4C 4放电截止电压 4放电深度 5过充（放）电 5能量密度 5自放电 5循环寿命 5记忆效应 5CC/CV 5涓流充电 5-V 5V/t 5充放电率 5第二节 充电电池种类 5镍镉电池（Ni-Cd） 5镍氢电池（Ni-Mh） 6锂离子电池（Li-lon） 6铅酸电池（Sealed） 6锂聚合物电池（Li-polymer） 6第二章充电电池的主要性能指标 6第一节 性能指标 6安全性能 6容量 6内阻 7循环寿命 7高率放电性能 7荷电保持能力 7第二节 测试项目 71、电池的可靠性测试项目有哪些 72、电池的安全性测试项目有哪些 8第三节 性能及测试问答 8什么是电池的放电残余容量 8什么是电池的标称电压、开路电压、中点电压、终止电压 8电池常见的充电方式有哪几种 8什么是电池的标准充放电 9脉冲充电对电池性能有什么影响 9什么是涓流充电 9什么是充电效率 9什么是电池的功率输出 9什么是二次电池的自放电,不同类型电池的自放电率是多少 9什么是24小时自放电测试 10什么是电池的内阻,怎样测量 10充电态内阻与放电态内阻有何不同10什么是IEC标准循环寿命测试 10什么是标准耐过充测试 11什么是标准荷电保持测试 11什么是电池的内压,电池正常内压一般为多少 11什么是内压测试 11什么是短路实验 11什么是跌落测试 11什么是振动实验 11什么是碰撞实验 12什么是撞击实验 12什么是穿刺实验 12什么是高温加速实验 12什么是高温高湿测试 12什么是温升实验 13什么是温度循环实验 13什么是温度震荡实验 13什么是灼烧实验 13什么是IEC标准?电池常用标准有哪些 13第三章 电池常见问题与分析 13 充电的控制方法有哪些 13过充电对电池性能有何影响 14什么是过放电，过放电对电池性能有何影响 14电池、电池组放什么是过充电电时间短的可能原因有哪些? 14电池使用寿命短的可能原因是什么 14不同容量的电池组合在一起使用会出现什么问题 14电池使用完后或长期不使用是否可以保存在用电器内吗?14什么是短路,短路对电池性能有何影响 14什么是记忆效应,怎样消除记忆效应 14电池出现零电压或低电压的可能原因是什么 15电池组零电压或低电压的可能原因有哪些 15电池、电池组充不进电的可能原因是什么? 15电池、电池组无法放电的可能原因是什么 15电池充满电时温度为什么会急升,电压为什么会突降 15电池鼓底、凸肚、甚至漏液的可能原因是什么 15电池保护元器件的种类及各自的优缺点是什么 15什么是电池的爆炸,怎样预防电池爆 15电池容量越高越好吗 16第四章 几种主要充电电池 16第一节 镍镉电池 16第二节 镍氢电池 17第三节 锂(Li-ion)离子 19第四节 锂聚合物电池 20第五节 镍氢电池与锂电池的差异 21第一章 概论 第一节 电池名词电池:指通过正负极之间的反应将化学能转化为电能的装置. 1、一次电池：指无法进行充电，仅能放电的电池，但一次电池容量一般大于同等规格充电电池，如锌锰、碱性干电池，锂扣电池，锂亚电池等。2、二次电池：指可反复充电再循环的电池，如铅酸、镍镉、镍氢、锂离子、锂聚合物、燃料、锌、铝、镁空气电池等。3、其它:燃料电池,物理电池,太阳电池。4、额定容量：指电池在充满电后，空载状态下放电至截止电压时，所能释放出的电能量，一般以mAh或Ah（1Ah = 1000mAh）符号来表示。电池长期使用后，释放的电量会下降。容量由于充放电是在一定的C-倍率条件下进行的，因此电池的容量与C-倍率直接相关。电池的额定容量是指0.2C条件下测试得到的电容量。C-倍率越大，电池的放电率越小。充电容量(Ah或者mAh)=充电电流充电时间，放电容量(Ah或者mAh)=放电电流放电时间。一般而言，0.2C电流放电基本能够达到95%100%放电率，而1C电流放电只能能够达到90%放电率左右，由于充电受电池原材料本身特性影响，相应需要多充一部分时间，大致是同等电流放电时间的120160%，例如，NI-MH AA1800mAh,以0.2C（360mA）充电约需68小时，而以0.2C（360mA）放电约可以达到5小时。5、 额定电压：指电池正负极材料因化学反应而造成的电位差, 由此产生的电压值。不同电池由于正负极材料不同，产生的电压是不一样的，电池电压会随着充电的过程而不断上升至某一值，会随着放电的过程而不断下降至某一值。6、开路电压：指电池在无负载的情况下，电池正负极之间的电压。开路电压与电池的剩余能量有一定的联系，因此，电池显示器是利用这种关系而制造。7、 内阻：指电池内部由化学材料自动生成的阻抗，内阻越小，电池的充放电性能越好。电池内阻包含直流电阻和交流电阻。影响电池内阻的因素有：电解质的成份；正负电极片中的成份配方；正负电极片的几何面积以及比表面积；金属基片（铜箔和铝箔）；电解液与正负电极片接口状态；温度；充电状态（电池的开路电压）；测量频率高低；电池的内部结构设计。8、C：用来表示电池充放电时电流大小的比率，即倍率。如1200mAh的电池，0.2C表示240mA（1200mAh的0.2倍率），1C表示1200mA（1200mAh的1倍率）。充放电效率充放电效率也与C（倍率）相关，在0.2C条件下，聚合物锂电池的充放电效率应该在99.8%。充放电效率=放电容量/充电容量 100%9、放电截止电压：指电池充满电后进行放电，放完电时达到的电压（若继续放电则为过度放电，对电池的寿命和性能有极大的损伤）。10、放电深度：与电池额定容量比较，放电量的比率。11、过充（放）电：指超过电池规定的充（放）电状态，若继续充（放）电可能造成电池漏液或劣化。12、能量密度：指单位体积或单位质量所释放的能量，一般用体积能量密度（wh/l）和质量能量密度（wh/kg）表示。13、自放电：电池充满电之后，在与外电路没有接触和常温放置的条件下，其电容量会自然衰减。在储存过程中，电池蓄电容量会逐渐下降，其减少的容量与额定容量的比例，称为自放电率。通常，环境温度对其影响较大，过高温度会加速电池的自放电。电池容量衰减（自放电率）的表达方法为：%/月。镍镉、镍氢电池的自放电率为20-25%/月，锂电池的自放电率为2-5%/月。 14、循环寿命：二次电池经历一次充放电称为一个周期或一次循环。在一定的放电制度下，电池容量降至规定值之前，电池所经受的循环次数称为循环寿命。二次电池在反复充放电的使用下，电池容量会逐渐下降，一般以电池的额定容量为标准，当电池容量降至其60%或80%时的充放电次数称为循环寿命。 15、记忆效应：电池的记忆效应是指在下一次充电时所能充电的百分比。为了消除电池的记忆效应，在下一次充电之前，必须先完全放电，然后再充电。只有这样，才能百分之百的充满电池。镍氢、锂电池均无记忆效应。16、CC/CV：CC即恒流，以固定的电流对电池充（放）电；CV即恒压，以固定的电压对电池充电，充电电流会随着电压的上升而下降。对铅酸电池一般采用恒压方式充电，对镍镉、镍氢电池一般采用恒流方式充电，对锂离子电池一般采用先恒压（4.2V/节）后恒流方式充电。17、涓流充电：指以小于0.1C电流对电池充电，一般在电池接近充满电时，进行补充充电时采用涓流充电方式充电,在此情况下，电池使用寿命较长。18、 -V：这是在电池接近充满电时，电压达到一个峰值后，对其继续充电，电压会有瞬间的微量下降，一般在35mV之间，充电芯片多根据-V值对电池进行控制。19、V/t：这是在电池接近充满电时，电池表面温度会随着时间而快速上升，以每分钟上升的温度作为充电截止条件，一般设定在每分钟上升1度作为截止点。20、充放电率: 充电状态和放电深度都是电池保有值。充放电状态以百分比率来表示，以满充电和满放电为100%。充电状态称为SOC；放电深度称为DOD。如：DOD=250mAh/800mAh 100%=31.25%。第二节 充电电池种类镍镉电池（Ni-Cd） 电压：1.2V 使用寿命为：500次 放电温度为：-20度60度 充电温度为：0度45度 备注：耐过充能力较强。 镍氢电池（Ni-Mh） 电压：1.2V 使用寿命为：1000次 放电温度为：-10度45度 充电温度为：10度45度 备注：目前最高容量是2100mAh左右。 锂离子电池（Li-lon） 电压：3.6V 使用寿命为：500次 放电温度为：-20度60度 充电温度为：0度45度 备注：重量比镍氢电池轻30%40%，容量高出镍氢电池60%以上。但是不耐过充，如果过充会造成温度过高而破坏结构=爆炸。 锂聚合物电池（Li-polymer） 电压：3.7V 使用寿命为：500次 放电温度为：-20度60度 充电温度为：0度45度 备注：锂电的改良型，没有电池液，而改用聚合物电解质，可以做成各种形状，比锂电池稳定。 铅酸电池（Sealed） 电压：2V 使用寿命为：200300次 放电温度为：0度45度 充电温度为：0度45度 备注：就是一般车用电瓶（它是以6个2V串联成12V的），免加水的电池使用寿命长达10年，但体积和最量是最大的。第二章 充电电池的主要性能指标第一节 性能指标1.安全性能安全性能指标不合格的电池是不可接受的。其中影响最大的是爆炸和漏液。爆炸和漏液的发生主要与电池的内压、结构和工艺设计（比如安全阀失效、锂离子电池没有保护电路等）及应当禁止的不正确操作（比如将电池投入火中）有关。 2.容量指在一定放电条件下,电池所能释放出的总电量。按照IEC标准和国标，镍镉和镍氢电池在205C条件下，以0.1C充电16小时后以0.2C放电至1.0V时所放出的电量为电池的额定容量，以C表示；锂离子电池在常温、恒流（1C）、恒压（4.2V）条件下充电3小时后再以0.2C放电至2.75V时所放出的电量为电池的额定容量。电池容量的单位为mAh和Ah（1Ah=1000mAh）。 以AA 2300mAh镍氢充电电池为例，表示该电池以230mA（0.1C）充电16小时后以460mA（0.2C）放电至1.0V时，总放电时间为5小时，所放出的电量为2300mAh。相应地，若以230mA的电流放电，其放电时间约为10小时。3.内阻电池的内阻是指电流流过电池内部时所受到的阻力。充电电池的内阻很小，需要用专门的仪器才可以测量到比较准确的结果。一般所知的电池内阻是充电态内阻，即指电池充满电时的内阻（与之对应的是放电态内阻，指电池充分放电后的内阻。一般说来，放电态内阻比充电态内阻大，并且不太稳定）。电池内阻越大，电池自身消耗掉的能量越多，电池的使用效率越低。内阻很大的电池在充电时发热很厉害，使电池的温度急剧上升。对电池和充电器的影响都很大。随着电池使用次数的增多，由于电解液的消耗及电池内部化学物质活性的降低，电池的内阻会有不同程度的升高。质量越差的电池上升越快。 4.循环寿命循环寿命即电池可经历的重复充放电的次数。电池寿命和容量成反向关系，一般镍氢电池的循环寿命可达500次以上。高容量电池的寿命则较短，不过也可达200次以上。循环寿命还与充放条件密切相关，一般充电电流越大（充电速度越快），循环寿命越短。 5.荷电保持能力荷电保持能力即通常讲的自放电，是指在开路状态下，电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。自放电主要是由电池材料、制造工艺、储存条件等多方面的因素决定的。通常温度越高，自放电率越大。充电电池一定程度的自放电属于正常现象。以镍氢电池为例，IEC标准规定电池充满电后，在温度为205C、湿度为6520%条件下，开路搁置28天，0.2C放电时间不得小于3小时（即剩余电量大于60%）。锂离子电池和干电池的自放电要小得多。 6.高率放电性能即大电流放电能力。数码相机、电动工具、电动玩具等用电器具尤其需要大电流放电性能优秀得电池。大电流放电性能主要和电池的材料及制作工艺有关。第二节 测试项目1、电池的可靠性测试项目有哪些?1.循环寿命2.不同倍率放电特性3.不同温度放电特性4.充电特性5.自放电特性6.不同温度自放电特性7.存贮特性8.过放电特性9.不同温度内阻特性10.高温测试11.温度循环测试12.跌落测试13.振动测试14.容量分布测试15.内阻分布测试16.静态放电测试 2、电池的安全性测试项目有哪些?1.内部短路测试2.持续充电测试3.过充电4.大电流充电5.强迫放电6.跌落测试7.从高处跌落测试8.穿刺实验9.平面压碎实验10.切割实验11.低气压内搁置测试12.热虐实验13.浸水实验14.灼烧实验15.高压实验16.烘烤实验17.电子炉实验 第三节 性能及测试问答v 什么是电池的放电残余容量?当对可充电电池用大电流(如1C或以上)放电时,由于电流过大使内部扩散速率存在的“瓶颈效应”,致使电池在容量未能完全放出时已到达终点电压,再用小电流如0.2C还能继续放电,直至1.0V/支时所放出的容量称为残余容量. v 什么是电池的标称电压、开路电压、中点电压、终止电压?电池的标称电压指的是在正常工作过程中表现出来的电压,二次镍镉镍氢电池标称电压为1.2V;二次锂电池标称电压为3.6V;开路电压指在外电路断开时,电池两个极端间的电位差;终点电压指电池放电实验中,规定的结束放电的截止电压;中点电压指放电到50%容量时电池的电压,主要用来衡量大电流放电系列电池高倍率放电能力,是电池的一个重要指标. v 电池常见的充电方式有哪几种?镍镉和镍氢电池的充电方式:1.恒流充电:整个充电过程中充电电流为一定值,这种方法最常见;2.恒压充电:充电过程中充电电源两端电压保持一恒定值,电路中的电流随电池电压升高而逐渐减小.3.恒流恒压充电:电池首先以恒流充电,当电池电压升高至一定值时,电压保持不变,电路中电流降至很小,最终趋于0.锂电池的充电方式:恒流恒压充电:电池首先以恒流充电,当电池电压升高至一定值时,电压保持不变,电路中电流降至很小,最终趋于0. v 什么是电池的标准充放电?IEC国际标准规定的镍镉和镍氢电池的标准充放电方法为:首先将电池以0.2C放电至1.0V/支,然后以0.1C充电16小时,搁置1小时后,以0.2C放至1.0V/支,即为对电池标准充放电. v 脉冲充电对电池性能有什么影响?由于镍镉电池在常规充电时容易极化,常规恒压或恒流充电均会使电解液持续产生氢气体,其氧气在内部高压作用下,渗透至负极与镉板作用生成CdO,造成极板有效容量下降.脉冲充电一般采用充与放的方法.即充5秒钟,就放1钞钟.这样充电过程产生的氧气在放电脉冲下将大部分被还原成电解液.不仅限制了内部电解液的气化量,而且对那些已经严重极化的旧电池,在使用本充电方法充放电5-10次后,会逐渐恢复或接近原有容量. v 什么是涓流充电?涓流充电是用来弥补电池在充满电后由于自放电而造成的容量损失.一般采用脉冲电流充电来实现上述目的.根据以往测试的经验,电池在充满电后,在40环境下由于自放电损失的容量大约是标称容量的5%.从理论上讲,以C/500的电流持续充电即可弥补自放电造成的容量损失C*5/100*24h*C/500,但是,由于电流太小,实际上充电效率非常低,使得基本无法充进电.我们采用脉冲充电方法可以解决这个问题.用C/10充电1.2秒,搁置58.8秒.按照上述条件每天充电的容量约为标称容量的5%.一般而言,脉冲充电的方式在以下范围内较为适合,可根据实际情况选用.充电电流:C/20,充电时间:0.1秒到60秒.涓流充电的例子:充电高充电低脉冲周期S每天充电容量电流时间电流时间C/10 1.2s 0C 58.8s 60s标准容量的5% C/20 2.4s 0C57.6s 60sC/100.6s0C 29.4s30s v 什么是充电效率?指电池在一定放电条件下放至某一截止电压时放出的容量与输入的电池容量的比值,它可按照以下公式计算:充电效率=(放电电流放电至截止电压的时间/充电电流充电时间)100%输入的能量部分用来将活性物质转换为充电态,部分消耗在副反应上来产生氧气,充电效率受到充电速率和环境温度的影响,充电时充电电流必须在一定范围内,电流太小或太大充电效率都很低,由于电池还存在自放电,致使电池无法充满电. v 什么是电池的功率输出?电池的功率输出指在单位时间里输出能量数的能力,它是根据放电电流I和放电电压V来计算的:P=UI单位:瓦特电池的内阻越小,输出功率越高;电池的内阻应小于用电器的内阻,否则电池本身消耗的功率还要大于用电器消耗的功率,这是不经济的,而且可能损坏电池,在额定电压条件下电池的输出功率随电极表面积的增大工作温度的上升而上升,反之亦然. v 什么是二次电池的自放电,不同类型电池的自放电率是多少?自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力.一般而言,自放电主要受制造工艺、材料、储存条件的影响.自放电是衡量电池性能的主要参数之一.一般而言,电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用,电池充满电开路搁置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象.IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后,在温度为205,湿度为6520%条件下,开路搁置28天,0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标.与其它充电电池系统相比,含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低,在25下大约为10%/月 v 什么是24小时自放电测试?镍镉和镍氢电池的自放电测试为:由于标准荷电保持测试时间太长,一般采用24小时自放电来快速测试其荷电保持能力,将电池以0.2C放电至1.0V.1C充电80分钟,搁置15分钟,以1C放电至10V,测其放电容量C1,再将电池以1C充电80分钟,搁置24小时后测1C容量C2,C2/C1100%应小于15%锂电池的自放电测试为:一般采用24小时自放电来快速测试其荷电保持能力,将电池以0.2C放电至3.0V,恒流恒压1C充电至4.2V,截止电流:10mA,搁置15分钟后,以1C放电至3.0V测其放电容量C1,再将电池恒流恒压1C充电至4.2V,截止电流100mA,搁置24小时后测1C容量C2,C2/C1100%应大于99%. v 什么是电池的内阻,怎样测量?电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容易极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值;而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值.交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值. v 充电态内阻与放电态内阻有何不同?充电态内阻指电池100%充满电时的内阻,放电态内阻指电池充分放电后的内阻.一般来说,放电态内阻不太稳定,且偏大;充电态内阻较小,阻值也较为稳定.在电池的使用过程中,只有充电态内阻具有实际意义,在电池使用的后期,由于电解液的枯竭以及内部化学物质活性的降低,电池内阻会有不同程度的升高. v 什么是IEC标准循环寿命测试?IEC规定镍镉和镍氢电池标准循环寿命测试为:电池以0.2C放至1.0V/支后1.以0.1C充电16小时,再以0.2C放电2小时30分(一个循环).2.0.25C充电3小时10分,以0.25C放电2小时20分(2-48个循环).3.0.25C充电3小时10分,以0.25C放至1.0V(第49循环)4.0.1C充电16小时,搁置1小时,0.2C放电至1.0V(第50个循环),对镍氢电池重复1-4共400个循环后,其0.2C放电时间应大于3小时;对镍隔电池重复1-4共500个循环,其0.2C放电时间应大于3小时.IEC规定锂电池标准循环寿命测试为:电池以0.2C放至3.0V/支后,1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流20MA,搁置1小时后,再以0.2C放电至3.0V(一个循环)反复循环500次后容量应在初容量的60%以上. v 什么是标准耐过充测试?IEC规定镍镉和镍氢电池的标准耐过充测试为:将电池以0.2C放电至1.0V/支,以0.1C连续充电28天,电池应无变形,漏液现象,且过充电后其0.2C放电至1.0V的时间应大于5小时.IEC规定锂电池的标准耐过充测试为:将电池0.2C放电至3.0V用电流I任意设置10V电压对电池充电充电时间为 T=2.5C5/I电池最终不爆炸和起火 v 什么是标准荷电保持测试?IEC规定镍镉和镍氢电池的标准荷电保持测试为:电池以0.2C放至1.0/支,后以0.1C充电16小时,在温度为205,湿度为6520%条件下储存28天后,再以0.2C放电至1.0V,镍镉电池放电时间应不小于195min,而镍氢电池应大于180min.国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准).电池以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为205下储存28天后,再以0.2C放电至2.75V计算放电容量,再与电池标称容量相比,应不小于初始容量的85%. v 什么是电池的内压,电池正常内压一般为多少?电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力.主要受电池材料、制造工艺、结构、使用方法等因素影响.一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高:例如过充电正极:4OH-4e2H2O+O2产生的氧气透过隔膜纸与负极复合:2Cd+O22CdO如果负极反应的速度低于正极反应的速度,产生的氧气来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高. v 什么是内压测试?镍镉和镍氢电池内压测试为:将电池以0.2C放至1.0V后,以1C充电3小时,根据电池钢壳的轻微形变通过转换得到电池的内压情况,测试中电池不应彭底,漏液或爆炸.锂电池内压测试为:(UL标准)模拟电池在海拔高度为15240m的高空(低气压11.6kPa)下,检验电池是否漏液或发鼓.具体步骤:将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,然后将其放在气压为11.6Kpa,温度为(203)的低压箱中储存6小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液. v 什么是短路实验?将充满电的电池在防爆箱内用一根导线连接正负极短路,电池不应爆炸或起火. v 什么是跌落测试?将电池组充满电后从三个不同方向于1m高处跌落于硬质橡胶板上,每个方向做2次,电池组电性能应正常,外包装无破损. v 什么是振动实验?镍镉和镍氢电池振动实验方法为:电池以0.2C放电至1.0V后,0.1C充电16小时,搁置24小时后按下述条件振动:振幅:4mm频率:1000次,分XYZ三个方向各振动30分钟.振动后电池电压变化应在0.02V之间,内阻变化在5m以内锂电池振动实验方法为:电池以0.2C放电至3.0V后1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,搁置24小时后按下述条件振动:振幅0.8mm使电池在10HZ-55HZ之间振动,每分钟以1HZ的震动速率递增或递减.振动后电池电压变化应在0.02V之间,内阻变化在5m以内. v 什么是碰撞实验?镍镉和镍氢电池碰撞实验方法为:电池以0.2C放电至1.0V后,在205下,以0.1C充电16小时,安装到碰撞测试台上按如下条件测试:峰值加速度为98m/S2(10g),相应脉冲时间D为16m/s,相应速度变化为1.00m/s,碰撞1000次结束后,电池应在205下搁置1-4小时以0.2C放电至1.0V的放电时间应不小于5小时锂电池碰撞实验方法为国家标准电池以0.2C放电至3.0V后在205下以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,安装到碰撞测试台上按如下条件测试:峰值加速度在100m/S2,脉冲持续时间为16ms,碰撞次数为100010,碰撞结束后目测电池外观应无异常现象,然后以1C恒流放电至2.75V,然后在(205)的条件下,进行1C充放电循环直至放电容量不少于初始容量的85%,但循环次数不多于3次. v 什么是撞击实验?电池充满电后,将一个15.8mm直径的硬质棒横放于电池上,用一个20磅的重物从610mm的高度掉下来砸在硬质棒上,电池不应爆炸起火或漏液. v 什么是穿刺实验?电池充满电后,用一个直径为2.0mm25mm的钉子穿过电池的中心,并把钉子留在电池内,电池不应该爆炸起火. v 什么是高温加速实验?由于标准荷电保持测试时间较长,对镍氢电池一般采用高温加速实验.将充满电后的电池储存在45环境中3天(等效于电池在常温下搁置28天),在常温下搁置1小时后,以0.2C放电至1.0V,要求放电时间不大于3小时. v 什么是高温高湿测试?镍镉和镍氢电池高温高湿测试为:电池以0.2C放电至1.0V后,1C充电75分钟后将其置与温度66,85%湿度条件下储存192小时(8天),于常温常湿下搁置2小时,电池不应变形或漏液,容量恢复应在标称容量的80%以上.锂电池高温高湿测试为:(国家标准)将电池1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,然后放入(402),相对湿度为90%-95%的恒温恒湿箱中搁置48h后,将电池取出在(205)的条件下搁置2h,观测电池外观应该无异常现象,再以1C恒流放电到2.75V,然后在(205)的条件下,进行1C充电,1C放电循环直至放电容量不少于初始容量的85%,但循环次数不多于3次. v 什么是温升实验?将电池充满电后放进烘箱,以每分钟5的速度升高烘箱温度,一直到烘箱温度达150,并将150保持10分钟,电池不应爆炸或起火. v 什么是温度循环实验?温度循环实验包含27个循环,每个循环由以下步骤组成:1.电池从常温转为温度663,湿度155%条件下放置1小时;2.然后转为在温度为333,湿度905%的条件下放置1小时;3.然后条件转为温度为-403放置1小时;4.电池在温度为25下搁置0.5小时.此4步即完成一个循环,经过此27个循环实验后,电池应该无漏液,爬碱,生锈,或其它异常情况出现. v 什么是温度震荡实验?该实验需要两个恒温箱,其中一个为66,一个为-40,每一个循环由下面步骤组成:电池在-40放置1小时后,在5秒内转移到66烘箱内烘烤1小时,这个循环实验应该从低温开始,然后在高温结束,整个过程应为24个循环,电池经过循环实验,应该不会出现任何电性能问题. v 什么是灼烧实验?在防爆箱内,将充满电的电池在蓝色火焰上烘烤,电池安全阀应在一段时间后开启. v 什么是IEC标准?电池常用标准有哪些?IEC即国际电工委员会(InternationalElectricalCommission),是由各国电工委员会组成的世界性标准化组织,其目的是为了促进世界电工电子领域的标准化.其中关于镍镉电池的标准为IEC285,关于镍氢电池的标准是IEC61436,锂离子电池目前IEC无标准,一般电池行业依据的是SANYO或Panasonic的标准。电池常用IEC标准有:镍镉电池的标准为IEC602851999;镍氢电池的标准为IEC614361998.1;锂电池的标准为IEC619602000.11.电池常用国家标准有:镍镉电池的标准为GB/T11013-1996GB/T18289-2000;镍氢电池的标准为GB/T15100-1994GB/T18288-2000;锂电池的标准为GB/T10077-1998YD/T998-1999,GB/T18287-2000.另外电池常用标准也有日本工业标准JISC 关于电池的标准及SANYOPANASONIC公司制定的关于电池企业标准. 第三章 电池常见问题与分析v 充电的控制方法有哪些?为了防止电池过充，需要对充电终点进行控制，当电池充满时，会有一些特别的信息可利用来判断充电是否达到终点。一般有以下六种方法来防止电池被过充。1.峰值电压控制：通过检测电池的峰值电压来判断充电的终点；2.dT/dt控制：通过检测电池峰值温度变化率来判断充电的终点；3.T控制：电池充满电时温度与环境温度之差会达到最大；4.-V控制：当电池充满电达到一峰值电压后，电压会下降一定的值；5.计时控制：通过设置一定的充电时间来控制充电终电，一般设定要充进130%标称容量所需的时间来控制；6.TCO控制：考虑电池的安全和特性应当避免高温（高温电池除外）充电，因此当电池温度升高60时应当停止充电。 v 什么是过充电，过充电对电池性能有何影响?过充电是指电池经一定充电过程充满电后，再继续充电的行为，对NI-CD电池，过充电产生如下反应：正极：4OH-4e2H2O+O2负极：2Cd+O22CdO 由于在设计时，负极容量比正级容量要高，因此，正极产生的氧气透过隔膜纸与负极产生的镉复合。故一般情况下，电池的内压不会有明显升高，但如果充电电流过大，或充电时间过长，产生的氧气来不及被消耗，就可能造成内压升高，电池变形，漏液，等不良现象。同时，其电性能也会显著降低。 v 什么是过放电，过放电对电池性能有何影响?电池放完内部储存的电量，电压达到一定值后，继续放电就会造成过放电，通常根据放电电流来确定放电截止电压。0.2C-2C放电一般设定1.0V/支，3C以上如5C或10C放电设定为0.8V/支,电池过放可能会给电池带来灾难性的后果,特别是大电流过放,或反复过放对电池影响更大，一般而言，过放电会使电池内压升高，正负极活性物质可逆性受到破坏，即使充电也只能部分恢复，容量也会有明显衰减。 v 电池、电池组放电时间短的可能原因有哪些?1.电池未被充满电,如果充电时间不够,充电效率较低等2.放电电流过大,致使放电效率降低从而使放电时间缩短3.电池放电时环境温度过低,放电效率下降 v 电池使用寿命短的可能原因是什么?1.充电器或充电电路与电池类型不匹配2.过充,过放3.电池类型与用电器要求不一致 v 不同容量的电池组合在一起使用会出现什么问题?如果将不同容量或新旧电池混在一起使用,有可能出现漏液、零电压等现象.这是由于充电过程中,容量差异导致充电时有些电池被过充,有些电池未充满电,放电时有容量高的电池未放完电,而容量低的则被过放.如此恶性循环,电池受到损害而漏液或低(零)电压. v 电池使用完后或长期不使用是否可以保存在用电器内吗?如果用电器较长时期内不再使用,最好将电池取出并放于低温、干燥的地方,如果不这样,即使用电器被关掉,系统仍会使电池有一个低电流输出,这会缩短电池的使用寿命.v 什么是短路,短路对电池性能有何影响?电池外两端连接在任何导体上都会造成外部短路,电池类型不同,短路有可能带来不同严重程度的后果.如:电解液温度升,内部气压升高等,气压值如果超过电池盖帽耐压值,电池将漏液.这种情况严重损坏电池.如果安全阀失效,甚至会引起爆炸.因此切勿将电池外部短路. v 什么是记忆效应,怎样消除记忆效应?记忆效应是针对镍镉电池而言的,由于传统工艺中负极为烧结式,镉晶粒较粗,如果镍镉电池在它们被完全放电之前就重新充电,镉晶粒容易聚集成块而使电池放电时形成次级放电平台.电池会储存这一放电平台并在下次循环中将其作为放电的终点,尽管电池本身的容量可以使电池放电到更低的平台上.在以后的放电过程中电池将只记得这一低容量.同样在每一次使用中,任何一次不完全的放电都将加深这一效应,使电池的容量变得更低要消除这种效应,有两种方法,一是采用小电流深度放电(如用0.1C放至0V)一是采用大电流充放电(如1C)几次. v 电池出现零电压或低电压的可能原因是什么?1.电池遭受外部短路或过充,反充(强制过放);2.电池受高倍率大电流连续过充,导致电池极芯膨胀,正负极直接接触短路;3.电池内部短路,或微短路,如:正负极片有毛刺穿透隔膜纸接触短路,正负极片放置不当,造成极片接触短路,或正极片接触钢壳短路,负极掉粉进隔膜纸,隔膜纸本身有缺陷,正极极耳接触负极片短路. v 电池组零电压或低电压的可能原因有哪些?1.是否单支电池零电压2.插头短路,断路,与插头连接不好3.引线与电池脱焊、虚焊4.电池内部连接错误,连接片与电池之间漏焊、虚焊、脱焊等5.电池内部电子组件连接不正确,损坏 v 电池、电池组充不进电的可能原因是什么?1.电池零电压或电池组中有零电压电池2.电池组连接错误,内部电子组件,保护电路出现异常3.充电设备故障,无输出电流4.外部因素导致充电效率太低(如极低或极高温度) v 电池、电池组无法放电的可能原因是什么?1.电池经储存,使用后,寿命衰减2.充电不足或未充电3.环境温度过低4.放电效率较低,如大电流放电时普通电池由于内部物质扩散速度跟不上反应速度,造成电压急剧下降而无法放出电 v 电池充满电时温度为什么会急升,电压为什么会突降?当电池充满电后再继续充电属于过充,由于正极Ni(OH)2已基本全部转化为NiOOH,电池电位在此一温度达到平衡值（最大值),此时外部的恒定电流过充使OH-氧化而产生氧气.化学反应:4OH-+eO2+2H2O+热量生产的氧气透过隔膜纸与负极产生的镉复合:2Cd+O22CdO+热量该化合反应产生的热量很多,致使电池整个体系温度升高.故此时温度存在急剧上升的现象.而由于温度越高,电池平衡电位越低,故温升必然导致电池平衡电位下降,故此时电池电压存在突降现象. v 电池鼓底、凸肚、甚至漏液